Ett av de store sp?rsm?lene til evolusjonsbiologene er hvordan nye arter blir til. N? har forskere ved UiO oppdaget at evolusjonen kan skje p? en sv?rt s? overraskende m?te. Selv om oppdagelsen deres handler om dannelsen av en ny fugleart, kaster den ogs? lys over hvordan den spesielle menneskearten Homo sapiens, som du og jeg tilh?rer, klarte ? iblande seg gener fra neandertalere, en konkurrerende menneskeart som d?de ut for rundt 30 000 ?r siden.
Det hele startet da professor Glenn-Peter S?tre p? Institutt for biovitenskap lurte p? hvorfor romerspurv ser litt annerledes ut enn gr?spurv. De ligner veldig p? hverandre, men romerspurv-hannene mangler den karakteristiske gr? stripen som gr?spurven har p? hodet og issen. Dessuten har de hvitere kinn enn gr?spurvhannene.
Romerspurven finnes ikke nord for Alpene. Den holder bare til i Italia og p? enkelte ?yer i Middelhavet.
Krysning mellom to arter
Glenn-Peter S?tre tenkte at romerspurven kunne v?re en krysning mellom gr?spurv og middelhavsspurv. For ? finne ut av dette m?tte han g? omfattende til verks. Sammen med forskergruppen sin studerte han romerspurven p? mer enn femti steder i Italia og omegn.
– Takket v?re genetiske unders?kelser kunne vi entydig sl? fast at romerspurven er en hybridart. Romerspurven har gener fra b?de gr?spurven og middelhavsspurven, forteller Glenn-Peter S?tre.
Noen tror ikke det er mulig ? krysse arter. De tar feil.
– Det er ikke noe enten eller. Arts-barrierer er ikke alltid hundre prosent effektive.
Hvis arter klarer ? hybridisere, vil avkommet deres som oftest lide. De f?rreste vokser opp. Blant de vanligste problemene er d?rlig fruktbarhet, slett immunforsvar og kort levetid.
Da forskerne krysset gr?spurv og middelhavsspurv i fangenskap, manglet de fleste hunnene en fungerende eggstokk. De var sterile.
Usedvanlig gen-kombinasjon
Et naturlig sp?rsm?l er derfor hvordan romerspurven klarte ? bli en levedyktig art.
– Mange av de genene som kan skape klinsj n?r to arter parrer seg, ble sortert ut av seleksjonen.
Ett eksempel er mitokondriene – energikraftverket i hver enkelt celle. Mitokondriene st?r for den s?kalte celle-?ndingen og s?rger for at cellene f?r den energien de trenger for ? kunne gj?re oppgavene sine. Mitokondriene stammer fra frittlevende bakterier og har sitt eget lille DNA-molekyl.
Romerspurven har de samme mitokondriene som gr?spurven. Ogs? de genene som 澳门葡京手机版app下载er med mitokondriene om celle?ndingen, stammer fra gr?spurven.
– Det betyr at de tilsvarende genene fra middelhavsspurven er sortert ut og fjernet av seleksjonen og at romerspurv-en st?r igjen med en gruppe gener fra gr?spurven som passer sammen.
P? samme m?te finnes det gengrupper i romerspurven som ene og alene stammer fra middelhavsspurven. Her har seleksjonen sortert og fjernet de tilsvar-ende genvariantene fra gr?spurven.
Dette h?res kanskje ut som en selvf?lge, men s? enkel er ikke virkeligheten. Hos en vanlig hybrid vil halvparten av alle genpar stamme fra mor, mens den andre halvparten stammer fra far. Dette har ikke v?rt tilfellet hos romerspurven. Romerspurven er derfor ikke en vanlig hybrid.
– Romerspurven har ikke genvarianter fra begge artene p? samme gen. I deler av genomet er det bare gr?spurvgener, og i andre omr?der er det bare gener fra middelhavsspurven. De genene som ikke fungerte sammen, er blitt fjernet gjennom et naturlig utvalg. Resultatet er at romerspurven sitter igjen med en kompleks mosaikk av genvariantene til foreldreartene.
Eller for ? si det p? en annen m?te:
– Under hybridiseringen mellom de to artene har det skjedd en rekombinasjon av genomene fra hver av de to artene. S? har det skjedd en seleksjon som har fjernet de genkombinasjonene som ikke passer sammen.
Skepsis
S? sent som ved ?rtusenskiftet var det f? som trodde at hybridisering var viktig for evolusjonen.
Dette temaet har v?rt b?de neglisjert og kontroversielt. Noen h?ylytte biologer har hevdet at artsdannelse ved hybridisering ikke var mulig. Romerspurven er et av f? gen-dokumenterte eksempler p? at arter kan dannes gjennom hybridisering. Vi har belyst at mekanismen med omstokking og utsortering av de genene som ikke passer sammen, kan f?re til en velfungerende hybridform, poengterer Glenn-Peter S?tre og legger til:
– Hybridisering er ?penbart vanligere enn vi har trodd. Budskapet v?rt er at hybridisering kan v?re en mye viktigere forklaring p? at nye arter dannes enn det man tidligere har tenkt, selv om dette likevel ikke er den vanligste formen for artsdannelse. Det er flere veier til Rom.
6000 ?r gammel
Romerspurven oppstod i moderne tid. For 10 000 ?r siden begynte menneskene i Midt-?sten s? sm?tt med jordbruk. Der holdt ogs? gr?spurven til. Den tilpasset seg de nye menneskeskapte milj?ene og fulgte med da jordbruket spredte seg til Europa. F?rst der kom gr?spurven i kontakt med middelhavsspurven.
– Ved hjelp av analyser av den genetiske variasjonen og populasjonsgenetiske modeller ansl?r vi at hybridiseringen startet for fullt for om lag 6000 ?r siden. De to foreldreartene hybridiserte seg over tid. I denne blandingspopulasjonen har seleksjonen sortert vekk det genetiske materialet som ikke har fungert.
Artssperre
I dag er det kraftige artsbarrierer mellom romerspurven og ?foreldreartene?.
– De samme barrierene som begrens-er genflyten mellom foreldreartene, begrenser ogs? genflyten mellom romer-spurven og foreldreartene.
For ? vise dette har forskningsgruppen til S?tre unders?kt nesten 2000 romer-spurver og middelhavsspurver som lever sammen i samme omr?de i Puglia i S?r-Italia. Likevel har de ikke funnet en eneste hybrid.
– Det betyr at artssperren er kraftig. De fleste avkommene vil ikke fungere genetisk hvis romerspurven blander seg med en av foreldreartene.
Neandertalergener
Hybridiseringen ang?r ogs? oss mennesker.
– Ogs? i v?r art har det skjedd en sortering av gener. Noen f? prosent av genene v?re stammer fra neandertalere. Det er klare paralleller i det vi observerer hos spurvene og hvordan hybridiseringen skjedde mellom neandertalere og forfed-rene v?re. Vi kan derfor bruke romer-spurven som et n?tidig eksempel til ? kaste lys over hendelser som har skjedd med oss mennesker i forhistorien v?r.